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纳米Cu_2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用



全 文 :收稿日期:2013-11-07
基金项目:教育部“春晖计划”资助项目(Z2011009);青海省科技厅资助项目(2012-Z-712)
作者简介:杨君丽(1962-),女,山西寿义人,研究员,研究方向为植物病理学.E-mail:qhdxyangjunli@163.com
*通讯作者:E-mail:donghuize@126.com
纳米Cu2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉
病菌的抑制作用
杨君丽,董汇泽*
(青海大学,青海 西宁 810016)
摘 要: 为比较纳米Cu2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用,研究采用含药培养基法进
行了毒力测定.试验结果表明:同一质量浓度的纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑菌效果明显
优于纳米Cu2O原药,抑制作用与质量浓度呈正相关;毒力回归方程的相关系数分别为0.892 2和
0.996 1,纳米Cu2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的有效中浓度EC50分别为3 948.9mg/kg和
167.9mg/kg.因此纳米Cu2O原药对菜瓜灰霉病菌有一定的抑制作用,而纳米Cu2O悬浮液对菜瓜
灰霉病菌的抑制作用非常明显.
关键词: 纳米Cu2O;菜瓜灰霉病菌;抑制作用
中图分类号: Q599   文献标志码: A   文章编号:1004-0366(2014)02-0006-03
  菜瓜是青海冬季日光温室中的主栽蔬菜品种之
一,而菜瓜灰霉病是对菜瓜比较严重的危害.据调查
菜瓜灰霉病严重度可达+++,会导致减产20%~
40%,严重时高达60%以上,对菜瓜生产造成了较
大的损失[1,2].长期使用一类化学药剂病菌易产生
抗药性,只有不断研发新型杀菌制剂,并采取杀菌剂
轮换使用才能提高药效、有效缓解病原真菌的抗药
性[3,4].纳米Cu2O是一种新型的能被可见光激发的
P型氧化物半导体光催化材料,具有极强的吸附性
和良好的光催化活性,纳米材料与技术应用于病害
防治已有报道,且对辣椒疫霉菌、辣椒根腐病菌、番
茄早疫病菌具有良好的抑菌效果[5-8].试验采用含药
培养基法进行毒力测定,比较研究了纳米Cu2O原
药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用.
1 材料与方法
1.1 供试菌种
菜瓜灰霉病菌(Botrytis cinerea)由青海大学农
林科学院园艺所提供,并经过了致病性鉴定.
1.2 试验材料
氧化亚铜纳米粉,分子式:Cu2O,分子量:
143.09,平均粒径20~30nm,2012年购于南京冠
业化工有限公司.十六烷基三甲基溴化铵,分子式:
CH3(CH2)15N(CH3)3Br,分子量:364.45,规格为
分析纯,2012年购于西宁美达化玻仪器公司.
1.3 试验方法
(1)悬浮液的制备 Cu2O纳米粉与阳离子型
分散剂CH3(CH2)15N(CH3)3Br按1∶0.5比例直
接加入到去离子水中,乳化15min,采用常州国华
电器有限公司生产的 HJ-6A多头磁力加热搅拌器
(最大转速1 400r/min)进行搅拌,将搅拌器转速置
于高档位搅拌60min,制备各不同质量浓度的纳米
Cu2O悬浮液.
(2)含药培养基的制备 参照方中达[9]的方法
配制PDA培养基,按照悬浮液与培养基为1∶9的
容积比配制含药培养基.试验共设6个处理,含药培
养基中Cu2O纳米粉分别设500mg/kg、400mg/kg、
300mg/kg、200mg/kg、100mg/kg 5个质量浓度,
以不加任何药剂为对照(CK),每个重复处理3次.
将培养好的菜瓜灰霉菌用无菌打孔器打成直径为
3mm的菌饼数枚待用,把配制好的含药培养基装在
第26卷 第2期
2014年4月                  
甘肃 科 学 学 报
Journal of Gansu Sciences
                
Vol.26 No.2
Apr.2014
DOI:10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2014.02.005
三角瓶中高温灭菌30min,当温度降至约50℃时
倒入平皿中,凝固后接入菌饼一枚.将培养皿置入上
海琅玕实验设备有限公司生产的SPX-250-GB智能
型光照培养箱中培养,温度25℃.
(3)数据的采集与统计 采用十字交叉法于第
5天(120h)测量菌落直径,按照(菌落增长直径=
菌落直径-菌饼直径)求出菌落增长直径,参照幕立
义[10]的方法计算纳米Cu2O各质量浓度对菌丝生
长的抑制率.以药剂有效成分浓度对数值为自变量
(x),抑制机率值为因变量(y),计算出毒力回归方程
式和相关系数,再由毒力回归方程中,令y=5(即抑
制50%的机率值),求出反常用对数x即为EC50值.
抑制率=[(对照菌落增长直径-处理菌落
增长直径)/对照菌落增长直径]×100%.
2 结果与分析
2.1 纳米Cu2O原药对灰霉病菌的抑制作用
将纳米Cu2O原药粉直接加入到培养基,当含
药培养基中纳米粉的质量浓度分别为100mg/kg、
200mg/kg、300mg/kg、400mg/kg、500mg/kg时,
其对菜 瓜 灰 霉 病 菌 的 抑 制 率 分 别 为 3.51%、
7.02%、10.53%、12.28%和15.79%(见表1).
表1 纳米Cu2O原药对菜瓜灰霉病菌的抑制作用
Table 1 Inhibitory effects of original nano-Cu2O drug on botrytis cinerea
质量浓度
/(mg·kg-1)
浓度对数x
菌落平均
直径/mm
抑制率/% 抑制机率y
毒力回归式
y=a+bx
相关系数r
500  2.699  48  15.79  3.997 3  y=0.914 4+1.136x  0.996 1
400  2.602  50  12.28  3.839 9
300  2.477  51  10.53  3.746 4
200  2.301  53  7.02  3.524 2
100  2.000  55  3.51  3.188 1
CK - 57 - -
  由表1的毒力回归方程y=0.914 4+1.136x
可知,当y=5时,x=3.596 5,有效中浓度EC50值
为3 948.9mg/kg.纳米Cu2O原药对菜瓜灰霉病菌
有一定的抑制作用,但抑菌效果不明显.
2.2 纳米Cu2O悬浮液对灰霉病菌的抑制作用
将纳米Cu2O配制成悬浮液加入到培养基,当含
药培养基中纳米粉的质量浓度分别为100mg/kg、
200mg/kg、300mg/kg、400mg/kg、500mg/kg时,
其对菜瓜灰霉病菌的抑制率分别为 15.79%、
75.44%、82.46%、87.72%和89.47%(见表2).
由表2的毒力回归方程y=-2.023 9+3.156 6x
可知,当y=5时,x=2.225 1,有效中浓度EC50值
为167.9mg/kg.纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌
有明显的抑制作用,抑菌效果与纳米粉的质量浓度
表2 纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用
Table 2 Inhibitory effects of nano-Cu2O Suspension on botrytis cinerea
质量浓度
/(mg·kg-1)
浓度对数x
菌落平均
直径/mm
抑制率/% 抑制机率y
毒力回归式
y=a+bx
相关系数r
500  2.699  6  89.47  6.253 6 y=-2.023 9+3.156 6x 0.892 2
400  2.602  7  87.72  6.135 9
300  2.477  10  82.46  5.934 6
200  2.301  14  75.44  5.687 1
100  2.000  48  15.79  3.997 3
CK - 57 - -
呈正相关.
3 结论
纳米Cu2O原药对菜瓜灰霉病菌有一定的抑制
作用,纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌有非常明
显的抑制作用;同一质量浓度的纳米Cu2O悬浮液
对菜瓜灰霉病菌的抑菌效果明显优于纳米Cu2O原
药,当纳米Cu2O质量浓度为500mg/kg时,悬浮液
与原药对菜瓜灰霉病菌抑制率分别为89.47%和
15.79%;抑制作用与质量浓度呈正相关,毒力回归
7第26卷              杨君丽等:纳米Cu2O原药与悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制作用              
方程的相关系数分别为0.892 2和0.996 1,纳米
Cu2O悬浮液与原药对菜瓜灰霉病菌的有效中浓度
EC50值分别为167.9mg/kg和3 948.9mg/kg,表
明纳米Cu2O悬浮液对菜瓜灰霉病菌的抑制能力是
纳米Cu2O原药对菜瓜灰霉病菌的23.5倍.
含药培养基中纳米Cu2O以悬浮液加入和原药
粉直接加入,同一质量浓度的抑菌效果有显著差异.
将纳米Cu2O配制成悬浮液来抑制植物病原真菌,
可以充分发挥和利用纳米材料与技术的特性及功
能,同时提高药效降低用药量,这将成为新型农药杀
菌制剂开发研制的重要发展方向.
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1994.
Inhibitory Effects of Original Nano-Cu2O Drug and Nano-Cu2O
Suspension on Snake Melon Botrytis Cinerea
YANG Jun-li,DONG Hui-ze*
(Qinghai University,Xining810016,China)
Abstract: The drug-containing culture medium method for the test of toxicity was adopted to compare in-
hibitive effects of original nano-Cu2O drug and nano-Cu2O suspension on snake melon Botrytis cinerea.The
results show that nano-Cu2O suspension has better inhibitive effects on snake melon Botrytis cinerea than
original nano-Cu2O drug with the same mass concentration,and inhibitory effects are positively correlated
with concentration;correlation coefficients of the toxicity regression equation are 0.892 2and 0.996 1,ef-
fective concentration EC50of original nano-Cu2O drug and that of nano-Cu2O suspension are 3 948.9mg/kg and
167.9mg/kg.Original nano-Cu2O drug has an inhibitive effect on snake melon Botrytis cinerea,but the in-
hibition of nano-Cu2O suspension is more obvious.
Key words: Nano-Cu2O;Snake melon Botrytis cinerea;Inhibitory effects
8                         甘 肃 科 学 学 报                 2014年 第2期